问题
解答题
已知数列{xn}满足x1=
(1)猜想数列{x2n}的单调性,并证明你的结论; (Ⅱ)证明:|xn+1-xn|≤
|
答案
证明:(1)由x1=
,xn+1=1 2
,1 1+xn
∴x2=
,x3=2 3
,x4=3 5
,x5=5 8
,x6=8 13
,…13 21
由x2>x4>x6猜想:数列{x2n}是递减数列
下面用数学归纳法证明:
(1)当n=1时,已证命题成立
(2)假设当n=k时命题成立,即x2k>x2k+2
易知x2k>0,那么x2k+2-x2k+4=
-1 1+x2k+1
=1 1+x2k+3 x2k+3-x2k+1 (1+x2k+1)(1+x2k+3)
=
>0x2k-x2k+2 (1+x2k)(1+x2k+1)(1+x2k+2)(1+x2k+3)
即x2(k+1)>x2(k+1)+2
也就是说,当n=k+1时命题也成立,结合(1)和(2)知,命题成立
(2)当n=1时,|xn+1-xn|=|x2-x1|=
,结论成立1 6
当n≥2时,易知0<xn-1<1,∴1+xn-1<2,xn=
>1 1+xn-1 1 2
∴(1+xn)(1+xn-1)=(1+
)(1+xn-1)=2+xn-1≥1 1+xn-1 5 2
∴|xn+1-xn|=|
-1 1+xn
|=1 1+xn-1
≤|xn-xn-1| (1+xn)(1+xn-1)
|xn-xn-1|≤(2 5
)2|xn-1-xn-2|≤≤(2 5
)n-1|x2-x1|2 5
=
(1 6
)n-12 5